用Metal绘图——将点连成线

Metal绘图——将点连成线

Metal是苹果公司为其移动设备和桌面设备开发的图形API。它提供了对图形处理器的低级访问，允许开发人员创建高性能的图形应用程序。

创建和填充顶点缓冲区

顶点缓冲区是存储顶点数据的缓冲区。顶点是构成图形原语的基本单位，如点、线和三角形。

// 创建顶点缓冲区
let vertexBuffer = MTLBuffer(device: device, length: sizeof(Vertex) * vertices.count, options: [])

// 填充顶点缓冲区
let verticesPtr = vertexBuffer.contents()
memcpy(verticesPtr, vertices, sizeof(Vertex) * vertices.count)

绘制线条

绘制线条需要使用MTLRenderPipelineState对象。MTLRenderPipelineState对象是图形渲染管道的状态对象，它指定了如何将顶点数据转换为片段数据，以及如何将片段数据混合到帧缓冲区中。

// 创建渲染管道状态对象
let pipelineState = MTLRenderPipelineState(device: device, vertexFunction: vertexFunction, fragmentFunction: fragmentFunction)

// 绑定渲染管道状态对象
commandEncoder.setRenderPipelineState(pipelineState)

// 绑定顶点缓冲区
commandEncoder.setVertexBuffer(vertexBuffer, offset: 0, at: 0)

// 绘制线条
commandEncoder.drawPrimitives(type: .lineStrip, vertexStart: 0, vertexCount: vertices.count)

处理视图的变换

视图的变换可以用来改变图形的位置、旋转和缩放。

// 获取视图矩阵
let viewMatrix = modelViewMatrix.inverse()

// 设置视图矩阵
commandEncoder.setVertexBytes(&viewMatrix, length: MemoryLayout<matrix_float4x4>.size, at: 1)

示例代码

import Metal

// 创建设备
let device = MTLCreateSystemDefaultDevice()!

// 创建命令队列
let commandQueue = device.makeCommandQueue()

// 加载顶点着色器和片段着色器
let vertexFunction = try! device.makeFunction(name: "vertex_function")
let fragmentFunction = try! device.makeFunction(name: "fragment_function")

// 创建渲染管道状态对象
let pipelineState = MTLRenderPipelineState(device: device, vertexFunction: vertexFunction, fragmentFunction: fragmentFunction)

// 创建顶点缓冲区
let vertexBuffer = MTLBuffer(device: device, length: sizeof(Vertex) * vertices.count, options: [])

// 填充顶点缓冲区
let verticesPtr = vertexBuffer.contents()
memcpy(verticesPtr, vertices, sizeof(Vertex) * vertices.count)

// 创建命令缓冲区
let commandBuffer = commandQueue.makeCommandBuffer()!

// 创建渲染命令编码器
let commandEncoder = commandBuffer.makeRenderCommandEncoder(descriptor: renderPassDescriptor)!

// 绑定渲染管道状态对象
commandEncoder.setRenderPipelineState(pipelineState)

// 绑定顶点缓冲区
commandEncoder.setVertexBuffer(vertexBuffer, offset: 0, at: 0)

// 绘制线条
commandEncoder.drawPrimitives(type: .lineStrip, vertexStart: 0, vertexCount: vertices.count)

// 结束渲染命令编码器
commandEncoder.endEncoding()

// 提交命令缓冲区
commandBuffer.commit()

// 等待命令缓冲区完成
commandBuffer.waitUntilCompleted()